GPRS DTU在無(wú)線(xiàn)抄表領(lǐng)域的方案

        GPRS DTU簡(jiǎn)稱(chēng)GPRS模塊，即串口服務(wù)器的無(wú)線(xiàn)版，其功能與串口服務(wù)器類(lèi)似。

　　GPRS DTU是一種物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)數據終端，利用公用運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )GPRS網(wǎng)絡(luò )(又稱(chēng)G網(wǎng))為用戶(hù)提供無(wú)線(xiàn)長(cháng)距離數據傳輸功能。采用高性能的工業(yè)級8/16/32位通信處理器和工業(yè)級無(wú)線(xiàn)模塊，以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統為軟件支撐平臺，同時(shí)提供RS232和RS485(或RS422)接口，可直接連接串口設備，實(shí)現數據透明傳輸功能。

　　GPRS DTU在無(wú)線(xiàn)抄表領(lǐng)域的方案簡(jiǎn)介：

　　經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，電力已經(jīng)成為國家最重要能源之一，并逐步滿(mǎn)足了工業(yè)用電和居民用電的需求，解決了電力能源的供需矛盾。同時(shí)，電子技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展給供電部門(mén)和用電部門(mén)、居委會(huì )或物業(yè)管理部門(mén)在供用電管理的規范化、自動(dòng)化和收費網(wǎng)絡(luò )化方面提供了可能。在電度表改造或研制方面，出現了磁卡式電表、電卡式電表、IC卡電表、全電子電表、帶有通信接口的電度表等多種類(lèi)型的表計。在抄表方式上，使用GPRS DTU遠程自動(dòng)無(wú)線(xiàn)抄表終端，解決了傳統手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)際應用，收到了較好的效果，已成為我國用電管理的主流。
 

 

　　GPRS DTU遠程無(wú)線(xiàn)抄表終端的體系結構：

　　GPRS DTU遠程無(wú)線(xiàn)抄表終端就是通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)采集遠程工業(yè)電表和民用電表的電表示數，并將采集到的數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)的形式傳輸到用電管理部門(mén)，實(shí)現抄表無(wú)線(xiàn)自動(dòng)化。在整個(gè)過(guò)程中無(wú)需人工參與，方便了用戶(hù)又提高了效率。

　　整個(gè)GPRS DTU無(wú)線(xiàn)抄表系統的體系主要由系統管理中心、數據轉接器、無(wú)線(xiàn)傳輸模塊(GPRS DTU)、帶有通信接口的智能電表等部分組成。整個(gè)系統的體系結構是一個(gè)典型的集散控制系統，它具有樹(shù)型網(wǎng)絡(luò )結構。

　　GPRS DTU無(wú)線(xiàn)抄表系統設計中考慮的幾個(gè)主要問(wèn)題：

　　3.1電表的選擇

　　隨著(zhù)電子技術(shù)、單片機技術(shù)在電表中的應用，出現了智能化電表，大體上可分為兩種類(lèi)型：帶有微處理器的機電式和全電子式。機電式借用原感應式電度表的機芯，通過(guò)光電傳感器讀取轉盤(pán)轉數來(lái)測量用戶(hù)的用電量，如磁卡式電表、電卡式電表、IC卡電表等;而全電子式電度表則采用電壓電流隔離方式，進(jìn)行A/D轉換，將采樣值相乘并累計計算用戶(hù)的用電量。機電式智能電表成本較低，主要用于單相電度表，適合于居民用戶(hù)使用全電子式電表主要用于三相電計費，針對企業(yè)應用。為了實(shí)現遠程自動(dòng)無(wú)線(xiàn)抄表，應選擇配有通信接口的智能電表，通常有RS-485、RS-232、CAN總線(xiàn)收發(fā)器或紅外等幾種接口形式。

　　3.2通信方式

　　GPRS DTU遠程無(wú)線(xiàn)抄表終端的核心是利用計算機網(wǎng)絡(luò )與通信技術(shù)，通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、雙絞線(xiàn)、電話(huà)線(xiàn)、電力線(xiàn)紅外線(xiàn)等通信方式，自動(dòng)統計各個(gè)用戶(hù)的用電量，并送傳到遠程監控中心，實(shí)現抄表自動(dòng)化。在這里我們著(zhù)重介紹一下GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸的抄表方式。

　　GPRS無(wú)線(xiàn)通信方式不受時(shí)間地域的限制，只要移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )能夠覆蓋到的區域都能夠時(shí)間無(wú)線(xiàn)抄表，同時(shí)GPRS DTU無(wú)線(xiàn)抄表模塊還能夠保持長(cháng)期在線(xiàn)狀態(tài)，管理中心只要通過(guò)計算機就能隨時(shí)得到電表的準確數據。

　　3.3數據轉接器

　　不同的傳輸媒介，數據轉接器的類(lèi)型也不一樣，如：電話(huà)線(xiàn)，數據轉接器即為有線(xiàn)MODEM;電力線(xiàn)，數據轉接器即為電力線(xiàn)MODEM;視頻線(xiàn)，數據轉接器即為CABLE MODEM;對于小區綜合布線(xiàn)系統(PDS)，數據轉接器又為網(wǎng)卡的形式。

　　3.4無(wú)線(xiàn)傳輸模塊(GRPS DTU)

　　在具有樹(shù)型網(wǎng)絡(luò )結構的遠程無(wú)線(xiàn)抄表系統中，GPRS DTU無(wú)線(xiàn)傳輸模塊相當于一個(gè)智能管理機。

　　其主要功能：一是收集所屬各電度表的數據(如電表示數、電表狀態(tài))并進(jìn)行處理，然后按照中心臺的要求，將數據由數據轉接器經(jīng)通信介質(zhì)傳輸至中心臺。二是能夠根據中心臺的命令，存儲所屬電度表的地址，并對所屬電度表的重要參數(如電表常數、電表底數)進(jìn)行設置;三是具有組網(wǎng)功能，并能夠與多個(gè)電表之間點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)的信號聯(lián)絡(luò )和數據傳輸。

　　GPRS DTU無(wú)線(xiàn)抄表系統的優(yōu)化設計：

　　在設計遠程自動(dòng)無(wú)線(xiàn)抄表終端時(shí)，應考慮數據傳輸的可靠性、工程實(shí)施的可行性、系統兼容性及可擴展性，同時(shí)還應使該系統具有投資少、見(jiàn)效快、應用范圍廣泛等特點(diǎn)。

　　4.1對于現有的布線(xiàn)系統

　　對已建設好的小區，在構建GPRS DTU無(wú)線(xiàn)抄表系統時(shí)，應盡量減少線(xiàn)路的改造，充分利用現有的各種布線(xiàn)系統。在這種情況下，數據傳輸的通信媒介采用無(wú)線(xiàn)方式，其設計方案為：系統管理中心與無(wú)線(xiàn)傳輸模塊(GPRS DTU)之間的通信媒介可用GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，通信方式采用移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信方式。無(wú)線(xiàn)傳輸模塊(GPRS DTU)與電表之間可采用短信方式。

　　4.2對于新型小區綜合布線(xiàn)系統(PDS)或光纖同軸混

　　合網(wǎng)(HFC)對于新型小區，應充分利用各種各樣的網(wǎng)絡(luò )資源，實(shí)現基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的抄表模式。其設計方案為：系統管理中心與無(wú)線(xiàn)傳輸模塊(GPRS DTU)之間的通信媒介選用小區綜合布線(xiàn)系統，無(wú)線(xiàn)傳輸模塊(GPRS DTU)與電表之間可采用雙絞線(xiàn)方式。

　　GPRS DTU無(wú)線(xiàn)抄表系統效益：

　　由于GPRS無(wú)線(xiàn)通信方式在自動(dòng)無(wú)線(xiàn)抄表終端中的成功應用，使GPRS DTU無(wú)線(xiàn)抄表終端得到了迅速發(fā)展。若自動(dòng)無(wú)線(xiàn)抄表終端接入銀行計算機網(wǎng)絡(luò )，則可以直接通過(guò)銀行完成收費，大大地提高了經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

　　GPRS DTU的應用領(lǐng)域：

　　GPRS DTU已廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的M2M行業(yè)，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居、金融、移動(dòng)POS終端、供應鏈自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、智能建筑、消防、公共安全、環(huán)境保護、氣象、數字化醫療、遙感勘測、農業(yè)、林業(yè)、水務(wù)、煤礦、石化等領(lǐng)域。